(57)【要約】【課題】ポリゴンミラーを２つ用いる光走査装置において、装置の簡素化と振動の低減との両立を図る。【解決手段】光走査装置１は、ポリゴンミラー１１３を含む第１の光学系１１と、ポリゴンミラー２１３を含む第２の光学系２１とを備えている。第１の光学系１１に設けられたポリゴンミラー１１３と第２の光学系２１に設けられたポリゴンミラー２１３とは、互いに反対方向に回転するように構成されている。また、光走査装置１は、ポリゴンミラー１１３、２１３によって走査されるレーザビームを検出する１つのＢＤセンサ１２０を備え、ＢＤセンサ１２０とポリゴンミラー１１３、２１３のそれぞれとの間には、互いに開口の幅が異なるスリットが配置されている。【選択図】図２
2006146177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの光源と、
前記２つの光源からの光ビームを、それぞれ異なる偏向面で走査する１つの光偏向器と、
前記光偏向器と前記２つの光源のそれぞれとの間に配置され、前記２つの光源からの光ビームを、前記光偏向器の前記偏向面にそれぞれ導くと共に、前記偏向面上に線像を形成する２つの第１結像光学系と、
前記光偏向器と２つの被走査面のそれぞれとの間に配置され、前記光偏向器からの光ビームを、前記２つの被走査面にそれぞれ導いて、前記２つの被走査面上に像を形成する２つの第２結像光学系と
をそれぞれ含む第１及び第２の光学系を備え、前記４つの被走査面を同時に走査露光する光走査装置であって、
前記第１の光学系に設けられた前記光偏向器と前記第２の光学系に設けられた前記光偏向器とが互いに反対方向に回転するようにしたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記光偏向器によって走査される光ビームを検出する光検出器を１つ備え、前記光検出器は、前記第１の光学系で走査される光ビームと前記第２の光学系で走査される光ビームの両方を検出する請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記光検出器と前記第１及び第２の光学系の前記光偏向器のそれぞれとの間に配置された第１及び第２のスリットを備え、前記第１のスリットと前記第２のスリットとは、互いに開口の幅が異なっている請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光検出器と前記第１及び第２の光学系の前記光偏向器のそれぞれとの間に配置された第１及び第２のスリットを備え、前記第１のスリットと前記第２のスリットとは、互いに開口の数が異なっている請求項２に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の光学系は、前記光検出器を通る面に対して鏡面対称となるように配置されている請求項２に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記光検出器が、走査される各光ビームを、開口の幅、開口の数、開口の間隔の組合せが互いに異なるスリットを有する複数の遮光面のそれぞれを通して受光する請求項２に記載の光走査装置。
【請求項７】
走査される各光ビームは、少なくとも前記光検出器がその光ビームを検出する際に、互いに異なる周波数の信号で変調されたものである請求項２に記載の光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置と、
異なる複数の色に対応し、外周面が前記被走査面をなし、前記光走査装置の光ビームの走査方向に延びる略円筒状の回転可能な複数の感光体と、
前記複数の感光体の外周面にそれぞれ異なる色のトナーを供給して付着させる複数の現像器と、
前記複数の感光体の外周面にそれぞれ形成された各色のトナー像が順次重ね合わされながら転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルト上に転写された前記トナー像を記録材に再転写する転写手段とを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタ、レーザファクシミリ、デジタル複写機などに利用される光走査装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光走査装置としては、光源としての２つの半導体レーザからのレーザビームを、１つのポリゴンミラー（回転多面鏡）によってそれぞれ偏向して、２つの異なる感光体ドラムを走査する光学系を２つ組み合わせることにより、４つの異なる感光体ドラムを同時に走査するようにした装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような構成の光走査装置においては、それぞれのレーザビームに対して、その露光開始タイミングを決定するための光検出器が４つ必要となるが、コストを低減するために、ポリゴンミラーごとに１つの光検出器のみを設置して、部品点数を削減するようにした構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献２に開示された光走査装置は、第１のレーザビームの走査路上に配置され、レーザビームが入力されると、ビームを検出したことを示す信号を出力するレーザビーム検出手段と、前記レーザビーム検出手段からの信号を入力して、前記第１のレーザビームの画像書き出しタイミングを決定する際の基準となる水平同期信号を発生させる水平同期信号発生手段と、前記第１のレーザビームの前記水平同期信号を入力して所定時間遅延させることにより、第２のレーザビームの画像書き出しタイミングを決定する信号を生成する第２のレーザビーム用タイミング信号生成手段とを備えている。
【特許文献１】特開昭５８−９５３６１号公報
【特許文献２】特開２００３−２００６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成の光走査装置は、折り返しミラー等の部品を少なくすることができ、また、配置（すなわち、設計）の自由度が比較的高くなる等の利点を有している。
【０００６】
しかし、上記のような構成の光走査装置には、光偏向器としてのポリゴンミラーを２つ用いるために、その回転駆動手段としてのポリゴンモータも２つ必要となり、ポリゴンモータが１つの光走査装置と比較して、振動が大きくなるという問題がある。
【０００７】
そこで、ポリゴンミラーを２つ用いる光走査装置において、振動を低減するための新たな技術が待ち望まれている。
【０００８】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、ポリゴンミラー（光偏向器）を２つ用いる光走査装置であって、装置の簡素化と振動の低減との両立を図ることのできる光走査装置を提供することを目的とする。また、本発明は、ポリゴンミラー（光偏向器）を２つ用いる光走査装置を備えた画像形成装置であって、コストを低減しながら振動の抑制を図ることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明に係る光走査装置の構成は、２つの光源と、前記２つの光源からの光ビームを、それぞれ異なる偏向面で走査する１つの光偏向器と、前記光偏向器と前記２つの光源のそれぞれとの間に配置され、前記２つの光源からの光ビームを、前記光偏向器の前記偏向面にそれぞれ導くと共に、前記偏向面上に線像を形成する２つの第１結像光学系と、前記光偏向器と２つの被走査面のそれぞれとの間に配置され、前記光偏向器からの光ビームを、前記２つの被走査面にそれぞれ導いて、前記２つの被走査面上に像を形成する２つの第２結像光学系とをそれぞれ含む第１及び第２の光学系を備え、前記４つの被走査面を同時に走査露光する光走査装置であって、前記第１の光学系に設けられた前記光偏向器と前記第２の光学系に設けられた前記光偏向器とが互いに反対方向に回転するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
この光走査装置の構成によれば、２つの光偏向器（ポリゴンミラー）が互いに反対方向に回転するようにしたことにより、２つのポリゴンミラーを回転駆動する２つのモータの起動時及び動作時の回転トルクが互いに相殺されるので、従来のように２つのポリゴンミラーが同一方向に回転する場合と比較して、振動が小さくなる。従って、この光走査装置の構成によれば、装置の簡素化と振動の低減との両立を図ることが可能となる。
【００１１】
また、前記本発明の光走査装置の構成においては、前記光偏向器によって走査される光ビームを検出する光検出器を１つ備え、前記光検出器は、前記第１の光学系で走査される光ビームと前記第２の光学系で走査される光ビームの両方を検出するのが好ましい。この好ましい例によれば、部品点数の削減によるさらなる装置の簡素化と振動の低減との両立を図ることが可能となる。
【００１２】
この場合には、前記光検出器と前記第１及び第２の光学系の前記光偏向器のそれぞれとの間に配置された第１及び第２のスリットを備え、前記第１のスリットと前記第２のスリットとは、互いに開口の幅が異なっているのが好ましい。また、前記光検出器と前記第１及び第２の光学系の前記光偏向器のそれぞれとの間に配置された第１及び第２のスリットを備え、前記第１のスリットと前記第２のスリットとは、互いに開口の数が異なっているのが好ましい。これらの好ましい例によれば、光検出器が１つであっても、第１の光学系からの光ビームと第２の光学系からの光ビームとを確実に認識することができる。
【００１３】
また、この場合には、前記第１及び第２の光学系は、前記光検出器を通る面に対して鏡面対称となるように配置されているのが好ましい。この好ましい例によれば、さらなる振動の低減が見込まれる。
【００１４】
また、この場合には、前記光検出器が、走査される各光ビームを、開口の幅、開口の数、開口の間隔の組合せが互いに異なるスリットを有する複数の遮光面のそれぞれを通して受光するのが好ましい。この好ましい例によれば、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される複数の走査光を、共に同一の光検出器に入射させる構成であっても、光検出器の出力信号のタイミング波形を解析することにより、それらの走査光を区別して、それぞれの走査光に対する画像形成のための同期信号を正しく生成することが可能となる。
【００１５】
また、この場合には、走査される各光ビームは、少なくとも前記光検出器がその光ビームを検出する際に、互いに異なる周波数の信号で変調されたものであるのが好ましい。この好ましい例によれば、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される複数の走査光を、共に同一の光検出器に入射させる構成であっても、それらの走査光を区別して、それぞれの走査光に対する画像形成のための同期信号を正しく生成することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る画像形成装置の構成は、前記本発明の光走査装置と、異なる複数の色に対応し、外周面が前記被走査面をなし、前記光走査装置の光ビームの走査方向に延びる略円筒状の回転可能な複数の感光体と、前記複数の感光体の外周面にそれぞれ異なる色のトナーを供給して付着させる複数の現像器と、前記複数の感光体の外周面にそれぞれ形成された各色のトナー像が順次重ね合わされながら転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルト上に転写された前記トナー像を記録材に再転写する転写手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この画像形成装置の構成によれば、前記本発明の光走査装置を備えていることにより、コストを低減しながら振動の抑制を図ることのできる画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ポリゴンミラー（光偏向器）を２つ用いる光走査装置において、装置の簡素化と振動の低減との両立を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００２０】
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態における光走査装置について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１は本実施の形態における光走査装置の要部を示す斜視図、図２は本実施の形態における光走査装置を示す平面図、図３は本実施の形態における光走査装置を示す正面図、図４は本実施の形態における光走査装置の第１結像光学系を示す斜視図、図５は本実施の形態における光走査装置に用いられるスリット板を示す斜視図である。
【００２１】
図１〜図４に示すように、本実施の形態の光走査装置１は、第１の光学系である光学系１１と第２の光学系である光学系２１とが１つの筐体２内に収納されて構成されている。
【００２２】
光学系１１は、２つの光源ブロック１０１、１０２と、光源ブロック１０１、１０２からの光ビームを、それぞれ異なる偏向面（反射面）で走査する光偏向器としてのポリゴンミラー１１３と、２つのｆθレンズ１１１、１１２とを備えている。
【００２３】
光源ブロック１０１、１０２は、それぞれ、光源としての半導体レーザ１０３、１０４と、半導体レーザ１０３、１０４を駆動する半導体レーザ回路が設けられたレーザ駆動基板１０５、１０６と、コリメータレンズ１０７、１０８と、平凸シリンドリカルレンズ１０９、１１０とを備えている。
【００２４】
コリメータレンズ１０７、１０８と平凸シリンドリカルレンズ１０９、１１０は、それぞれ、半導体レーザ１０３、１０４からのレーザビーム（光ビーム）を、ポリゴンミラー１１３の偏向面に導くと共に、当該偏向面上に線像を形成する第１結像光学系を構成している。
【００２５】
ポリゴンミラー１１３は、複数の偏向面を有する回転多面鏡であり、図示しないモータ（以下「ポリゴンモータ」という）によって回転駆動される。そして、ポリゴンミラー１１３が回転することにより、ポリゴンミラー１１３の偏向面によって反射されたレーザビームが走査される。
【００２６】
ポリゴンミラー１１３によって走査されたレーザビームは、ポリゴンミラー１１３とｆθレンズ１１１、１１２のそれぞれとの間に配置された折り返しミラー１１４、１１５によって偏向されて、ｆθレンズ１１１、１１２に導かれる。
【００２７】
ｆθレンズ１１１、１１２は、ポリゴンミラー１１３からのレーザビームを、それぞれ、被走査面としての感光体ドラム１１６、１１７の外周面に導くと共に、当該被走査面上に等速度で均一なスポットを結像する第２結像光学系を構成している。尚、ｆθレンズ１１１、１１２は、合成樹脂を用いて、レーザビームの走査方向に沿って長尺に形成されている。また、感光体ドラム１１６、１１７は、レーザビームの走査方向に延びる円筒状に形成されている。
【００２８】
光学系２１は、以上説明した光学系１１の構成と全く同じであるため、ここでは、光学系２１についての詳細な説明は省略する。図１〜図４中、２０１、２０２は光源ブロック、２１３はポリゴンミラー、２１１、２１２はｆθレンズ、２０３、２０４は半導体レーザ、２０５、２０６はレーザ駆動基板、２０７、２０８はコリメータレンズ、２０９、２１０は平凸シリンドリカルレンズ、２１４、２１５は折り返しミラー、２１６、２１７は感光体ドラムをそれぞれ示している。
【００２９】
ポリゴンミラー１１３とポリゴンミラー２１３とは、互いに反対方向に回転駆動されるように構成されている。すなわち、ポリゴンミラー１１３は、図２（平面図）に示す矢印Ａの方向（半時計回り）に回転し、ポリゴンミラー２１３は、図２に示す矢印Ｂの方向（時計回り）に回転する。
【００３０】
図１、図２において、１２０は光検出器としての同期センサ（以下、便宜上「ＢＤセンサ」と記す）を示しており、当該ＢＤセンサ１２０は、ｆθレンズ１１２側における走査方向の開始側に配置されている。そして、ポリゴンミラー１１３によってＢＤセンサ１２０の方向へ偏向されたレーザビームは、ＢＤセンサレンズ１２３によってＢＤセンサ１２０上に結像される。また、１２５はスリット板を示しており、当該スリット板１２５には、ＢＤセンサ１２０の方向へ向かうレーザビームを、走査方向の一定区間だけ通過させるスリット１２１が設けられている（図５参照）。
【００３１】
ＢＤセンサ１２０は、光学系２１に対しても同様に、ｆθレンズ２１２側における走査方向の開始側に配置されている。そして、ポリゴンミラー２１３によってＢＤセンサ１２０の方向へ偏向されたレーザビームは、ＢＤセンサレンズ２２３によってＢＤセンサ１２０上に結像される。また、スリット板１２５には、ポリゴンミラー２１３からＢＤセンサ１２０の方向へ向かうレーザビームを、走査方向の一定区間だけ通過させるスリット２２１が設けられている（図５参照）。
【００３２】
すなわち、光学系１１と光学系２１とは、ポリゴンミラー１１３、２１３の回転方向も含め、ＢＤセンサ１２０の中心を通る鉛直面に対して鏡面対称となるように配置されている。
【００３３】
唯一鏡面対称でないのは、スリット板１２５に設けられた、スリット１２１とスリット２２１の開口の幅だけである。図５に示すように、スリット１２１の開口の幅をｄ１、スリット２２１の開口の幅をｄ２としたとき、ｄ１＜ｄ２の関係が満たされている。
【００３４】
次に、以上のように構成された光走査装置１の動作について、図１〜図６を参照しながら説明する。図６は本実施の形態の光走査装置の同期信号のタイミングチャートである。
【００３５】
まず、図示しない画像形成装置本体からの信号により、光学系１１及び光学系２１のポリゴンモータが同時に駆動され、ポリゴンミラー１１３は図２の矢印Ａの方向に、ポリゴンミラー２１３は図２の矢印Ｂの方向に回転する。
【００３６】
次に、画像形成装置本体からの信号に従って、光学系１１のＢＤセンサ１２０側のレーザ駆動基板１０６上の半導体レーザ回路が半導体レーザ１０４を駆動し、半導体レーザ１０４がレーザビームを射出する。半導体レーザ１０４から射出されたレーザビームは、コリメータレンズ１０８によって略平行光に変換され、さらに、平凸シリンドリカルレンズ１１０により、ポリゴンミラー１１３による偏向方向（主走査方向）に対して垂直な方向（副走査方向）にのみ収束光となるように変換されて、ポリゴンミラー１１３の偏向面に入射する。このように、コリメータレンズ１０８と平凸シリンドリカルレンズ１１０とからなる第１結像光学系は、レーザビームを、副走査方向に関してのみポリゴンミラー１１３の偏向面上で結像するように構成されているので、レーザビームは、ポリゴンミラー１１３の偏向面上では線像となっている。
【００３７】
ポリゴンミラー１１３によって偏向されたレーザビームは、走査開始側であるＢＤセンサレンズ１２３とｆθレンズ１１２へ順次入射し、ＢＤセンサ１２０上及び感光体ドラム１１７の被走査面上にスポット光として結像されると共に走査される。
【００３８】
ＢＤセンサ１２０の方向へ偏向されたレーザビームは、スリット板１２５のスリット１２１を通過する間だけＢＤセンサ１２０に到達するので、図６Ａに示すように、ＢＤセンサ１２０からは、スリット１２１の開口の幅ｄ１に対応する幅の同期信号１３１が出力される。ポリゴンミラー１１３は、連続して回転しながら各偏向面でレーザビームを偏向するので、同期信号１３１は連続して出力される。尚、図６Ａには、２つの同期信号１３１のみが描かれているが、この後も同様に等間隔で同期信号１３１が出力される。同期信号１３１は、画像形成装置本体へ出力され、当該画像形成装置本体は、半導体レーザ１０４の同期制御を開始する。すなわち、画像形成装置本体は、一般的に用いられる、自動パワー制御（Automatic Power Control：ＡＰＣ）、及び感光体ドラム１１７の被走査面上を走査する期間の消灯（オフ）制御を開始する。
【００３９】
次に、画像形成装置本体からの信号に従って、光学系２１のＢＤセンサ１２０側のレーザ駆動基板２０６上の半導体レーザ回路が半導体レーザ２０４を駆動し、半導体レーザ２０４がレーザビームを射出する。その後の動作は、光学系１１の場合と同様であるため、説明は省略する。
【００４０】
ＢＤセンサ１２０の方向へ偏向されたレーザビームは、スリット板１２５のスリット２２１を通過する間だけＢＤセンサ１２０に到達するので、図６Ｂに示すように、ＢＤセンサ１２０からは、スリット１２１の開口の幅ｄ１に対応する幅の同期信号１３１とスリット２２１の開口の幅ｄ２に対応する幅の同期信号２３１とが出力される。
【００４１】
このように、同期信号１３１と同期信号２３１は、信号の幅が異なるため、画像形成装置本体は、その信号の幅の違いを認識することにより、どちらの光学系（光学系１１又は光学系２１）からの信号であるかを判別することができる。従って、１つのＢＤセンサ１２０からの信号により、２つの半導体レーザ１０４、２０４を制御することが可能となる。
【００４２】
同期信号１３１と同期信号２３１とが重なっているか、あるいは非常に近接していて、どちらの光学系からの信号であるかを判別することができない場合には、ポリゴンミラー１１３、２１３を回転駆動するいずれかのポリゴンモータの位相をずらしたり、速度を変えたりすること等により、２つの同期信号１３１、２３１が十分判別可能な状態にすることができる。
【００４３】
半導体レーザ１０３については、以下のように制御すればよい。すなわち、ポリゴンミラー１１３の或る偏向面が半導体レーザ１０４からのレーザビームを偏向し、その同一偏向面が半導体レーザ１０３からのレーザビームを偏向するときの、半導体レーザ１０４からのレーザビームの走査開始点から半導体レーザ１０３からのレーザビームの走査開始点までポリゴンミラー１１３が回転する時間だけ遅延したタイミングで、半導体レーザ１０３を制御すればよい。この時間は、ポリゴンミラー１１３の回転数、偏向面の数、レーザビームの入射角等によって個別に決まる時間である。
【００４４】
半導体レーザ２０３の制御についても同様である。すなわち、ポリゴンミラー２１３の或る偏向面が半導体レーザ２０４からのレーザビームを偏向し、その同一偏向面が半導体レーザ２０３からのレーザビームを偏向するときの、半導体レーザ２０４からのレーザビームの走査開始点から半導体レーザ２０３からのレーザビームの走査開始点までポリゴンミラー２１３が回転する時間だけ遅延したタイミングで、半導体レーザ２０３を制御すればよい。
【００４５】
以上のように、本実施の形態の光走査装置１の構成によれば、光学系１１に設けられたポリゴンミラー１１３と光学系２１に設けられたポリゴンミラー２１３とが互いに反対方向に回転するようにしたことにより、２つのポリゴンミラー１１３、２１３を回転駆動する２つのポリゴンモータの起動時及び動作時の回転トルクが互いに相殺されるので、従来のように２つのポリゴンミラーが同一方向に回転する場合と比較して、振動が小さくなる。従って、本実施の形態の光走査装置１の構成によれば、装置の簡素化と振動の低減との両立を図ることが可能となる。また、ＢＤセンサ１２０を、光学系１１と光学系２１とで共有することにより、部品点数の削減によるさらなる装置の簡素化と振動の低減との両立を図ることが可能となる。
【００４６】
尚、本実施の形態においては、互いに開口の幅が異なる、光学系１１に対応するスリット１２１と光学系２１に対応するスリット２２１とを有するスリット板１２５を用いているが、スリット板は必ずしもかかる構成のものに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、光学系１１に対応するスリット１２２と光学系２１に対応するスリット２２２ａ、２２２ｂとを有するスリット板１２６を用いることもできる。すなわち、スリット板１２６においては、光学系１１に対応するスリットと光学系２１に対応するスリットとで、互いに開口の数が異なっている。ここで、スリット１２２の開口の幅とスリット２２２ａ、２２２ｂの開口の幅は同じである。このような構成のスリット板１２６を用いた場合、ＢＤセンサ１２０からの出力信号は図８のようになる。すなわち、例えば、半導体レーザ１０４から射出され、ＢＤセンサ１２０の方向へ偏向されたレーザビームは、スリット板１２６のスリット１２２を通過する間だけＢＤセンサ１２０に到達するので、図８Ａに示すように、ＢＤセンサ１２０からは、スリット１２２の開口の数（１個）に対応する数の同期信号１３２が出力される。また、例えば、半導体レーザ２０４から射出され、ＢＤセンサ１２０の方向へ偏向されたレーザビームは、スリット板１２６のスリット２２２ａ、２２２ｂを通過する間だけＢＤセンサ１２０に到達するので、図８Ｂに示すように、ＢＤセンサ１２０からは、スリット１２２の開口の数（１個）に対応する数の同期信号１３２とスリット２２２ａ、２２２ｂの開口の数（２個）に対応する数の同期信号２３２とが出力される。
【００４７】
このように、同期信号１３２と同期信号２３２は、信号の数が異なるため、画像形成装置本体は、その信号の数の違いを認識することにより、どちらの光学系（光学系１１又は光学系２１）からの信号であるかを判別することができる。
【００４８】
以下、本発明の特有の構成である、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される２つの走査光を、共に同一のＢＤセンサに入射させる構成において、この構成に起因する潜在的な課題である、それら２つの走査光を区別することができず、それぞれの走査光に対する画像形成のための同期信号を正しく生成することができないという課題を解決するための手段について説明する。より具体的には、後述する光走査ユニットにおいて、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される２つの走査光を、１つのＢＤセンサで受光して、それぞれの走査光における画像形成のための同期タイミング信号を個別に生成し、出力する同期信号生成部（以下、便宜上「ＢＤ同期信号生成部」と記す）について説明する。
【００４９】
［第２の実施の形態］
本実施の形態の光走査ユニットは、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される２つの走査光（第１の走査光及び第２の走査光）を射出する光源と、走査される光の走査線上に配置され、それらの走査光を受光する１つのＢＤセンサと、そのＢＤセンサの前面に配置され、第１の走査光に対する第１の遮光面、及び、第２の走査光に対する第２の遮光面を有する遮光板とを備えている。
【００５０】
図９Ａに、本実施の形態の光走査ユニットに用いられる第１の遮光面、並びに、第１の走査光の走査方向における第１の遮光面のスリットの開口の幅とスリットを通過した第１の走査光を受光するＢＤセンサの出力信号タイミングとの関係を示す。また、図９Ｂに、本実施の形態の光走査ユニットに用いられる第２の遮光面、並びに、第２の走査光の走査方向における第２の遮光面のスリットの開口の幅及び開口の間隔とスリットを通過した第２の走査光を受光するＢＤセンサの出力信号タイミングとの関係を示す。尚、図９Ａ、Ｂ中、５−１、５−２は各遮光面に対する各走査光の軌跡を示している。
【００５１】
図９Ａ、Ｂに示すように、第１の走査光に対する第１の遮光面４は、当該部分のみ光を通過させることのできるスリット１を有し、第２の走査光に対する第２の遮光面５は、当該部分のみ光を通過させることのできるスリット２、３を有している。第１の遮光面４と第２の遮光面５とは、それぞれが有するスリットの開口の幅及び開口の間隔において異なっている。すなわち、第１の遮光面４は、ＢＤセンサ６（図１２参照）の出力信号タイミングにおける時間がＷ３となる幅のスリット１のみを有しているのに対し、第２の遮光面５は、同タイミングにおける時間がＷ２となる幅のスリット２と同タイミングにおける時間がＷ１となる幅のスリット３とを、同タイミングにおける時間がＷ４となる間隔を置いて有している。ここで、ＢＤセンサ６は、受光について指向性を有しており、走査光の走査方向における遮光板の外側からの走査光を受光することはない。
【００５２】
本実施の形態において、第１及び第２の遮光面４、５のスリット１〜３の幅及び間隔は、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４が次の関係を有するものとなっている。
【００５３】
Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３＜Ｗ４
Ｗ１≦Ｗ２−Ｗ１
Ｗ１≦Ｗ３−Ｗ２
Ｗ１≦Ｗ４−Ｗ３
さらに、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４のそれぞれの大小の差分は、走査光の走査速度が最高（ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータの回転速度が最高）となる定格においても、後述するタイミング検出における量子化に対して安定してそれぞれの大小を識別できる程度（具体的には、量子化刻み、すなわち、タイミング検出のための回路クロックの１周期）を超えるものとされている。
【００５４】
図１０及び図１１に、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される２つの走査光（第１の走査光及び第２の走査光）のうち、第１の走査光が第１の遮光面４を通過し、第２の走査光が第２の遮光面５を通過して、共に同一のＢＤセンサ６に入射される場合の、その出力信号タイミング（図１０及び図１１において「ＢＤ」と記す）の代表的な例と、そのときの、それぞれの走査光の走査における画像形成のための同期タイミングとして本光走査ユニットが出力する信号のタイミングとを示す。
【００５５】
ここで、第１の遮光面４を通過する第１の走査光の走査における画像形成のための同期タイミングを「ＢＤ１」、第２の遮光面５を通過する第２の走査光の走査における画像形成のための同期タイミングを「ＢＤ２」と記す。そして、図１０においては、ＢＤ１とＢＤ２とが近接しているときの例についてのみ示している。また、ＢＤセンサ６の出力信号の各タイミング図（ＢＤ図）において、第１番目の立ち上がり時刻を「ｔ１」、第１番目の立ち下がり時刻を「ｔ２」、続く第２番目の立ち上がり時刻を「ｔ３」、第２番目の立ち下がり時刻を「ｔ４」、続く第３番目の立ち上がり時刻を「ｔ５」、第３番目の立ち下がり時刻を「ｔ６」と記す。また、図中の▼印で示される時点は、後述するように、この時点でＢＤ１及びＢＤ２のタイミングが確定できることを表している。
【００５６】
図１０の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が第１の遮光面４のスリット１を通過した後に、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が第２の遮光面５のスリット２を通過することを示している。このとき、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング図（ＢＤ図）から、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）が、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が通過する第１の遮光面４のスリット１の前縁に対応し、第２番目の立ち下がり（時刻ｔ４）が、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が通過する第２の遮光面５のスリット２の後縁に対応していると判断することができる。そして、図１０の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本光走査ユニットが、時刻ｔ１を基準として時間Ｔ１１後にＢＤ１を示す信号を、また、時刻ｔ４を基準として時間Ｔ２２後にＢＤ２を示す信号を生成することを示している。
【００５７】
また、図１０の（ｃ）〜（ｆ）は、それぞれ、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が第１の遮光面４のスリット１を通過した時刻と、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が第２の遮光面５のスリット２を通過した時刻とが一部重なっていることを示している。これらの場合には、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング図（ＢＤ図）から、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）が、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が通過する第１の遮光面４のスリット１の前縁に対応し、第２番目の立ち上がり（時刻ｔ３）が、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が通過する第２の遮光面５のスリット３の前縁に対応していると判断することができる。そして、図１０の（ｃ）〜（ｆ）は、それぞれ、本光走査ユニットが、時刻ｔ１を基準として時間Ｔ１１後にＢＤ１を示す信号を、また、時刻ｔ３を基準として時間Ｔ２３後にＢＤ２を示す信号を生成することを示している。
【００５８】
また、図１０の（ｇ）及び（ｈ）も、それぞれ、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が第１の遮光面４のスリット１を通過した時刻と、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が第２の遮光面５のスリット２を通過した時刻とが一部重なっていることを示しているが、これらの場合には、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング図（ＢＤ図）における、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）から第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）までの時間（Ｗ２を超える）と、第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）から第２番目の立ち上がり（時刻ｔ３）までの時間（Ｗ３に等しいか近い）とにより、第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）が、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が通過する第１の遮光面４のスリット１の後縁に対応し、第２番目の立ち上がり（時刻ｔ３）が、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が通過する第２の遮光面５のスリット３の前縁に対応していると判断することができる。そして、図１０の（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、本光走査ユニットが、時刻ｔ２を基準として時間Ｔ１２後にＢＤ１を示す信号を、また、時刻ｔ３を基準として時間Ｔ２３後にＢＤ２を示す信号を生成することを示している。
【００５９】
続いて、図１１の（ａ）及び（ｂ）も、それぞれ、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が第１の遮光面４のスリット１を通過した時刻と、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が第２の遮光面５のスリット２を通過した時刻とが一部重なっていることを示しているが、これらの場合には、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング図（ＢＤ図）から、第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）が、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が通過する第１の遮光面４のスリット１の後縁に対応し、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）が、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が通過する第２の遮光面５のスリット２の前縁に対応していると判断することができる。そして、図１１の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本光走査ユニットが、時刻ｔ２を基準として時間Ｔ１２後にＢＤ１を示す信号を、また、時刻ｔ１を基準として時間Ｔ２１後にＢＤ２を示す信号を生成することを示している。
【００６０】
また、図１１の（ｃ）は、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が第２の遮光面５のスリット２を通過した後に、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が第１の遮光面４のスリット１を通過することを示している。このとき、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング図（ＢＤ図）に示すように、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）から第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）までの時間がＷ２にほぼ等しく、かつ、第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）から第２番目の立ち上がり（時刻ｔ３）までの時間が、Ｗ４とＷ３との差の半分よりも短くなっている。そこで、この場合には、第２番目の立ち下がり（時刻ｔ４）が、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が通過する第１の遮光面４のスリット１の後縁に対応し、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）が、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が通過する第２の遮光面５のスリット２の前縁に対応していると判断することができる。そして、図１１の（ｃ）は、本光走査ユニットが、時刻ｔ４を基準として時間Ｔ１２後にＢＤ１を示す信号を、また、時刻ｔ１を基準として時間Ｔ２１後にＢＤ２を示す信号を生成することを示している。
【００６１】
また、図１１の（ｄ）も、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が第２の遮光面５のスリット２を通過した後に、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が第１の遮光面４のスリット１を通過することを示しているが、この場合には、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング図（ＢＤ図）に示すように、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）から第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）までの時間がＷ２にほぼ等しく、かつ、第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）から第２番目の立ち上がり（時刻ｔ３）までの時間が、Ｗ４とＷ３との差の半分よりも長くなっている。そこで、この場合には、第２番目の立ち上がり（時刻ｔ３）が、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が通過する第１の遮光面４のスリット１の前縁に対応し、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）が、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が通過する第２の遮光面５のスリット２の前縁に対応していると判断することができる。そして、図１１の（ｄ）は、本光走査ユニットが、時刻ｔ３を基準として時間Ｔ１１後にＢＤ１を示す信号を、また、時刻ｔ１を基準として時間Ｔ２１後にＢＤ２を示す信号を生成することを示している。
【００６２】
また、図１１の（ｅ）及び（ｆ）も、図１１の（ｄ）の場合と同様である。
【００６３】
また、図１１の（ｇ）も、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が第２の遮光面５のスリット２を通過した後に、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が第１の遮光面４のスリット１を通過することを示しているが、この場合には、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング図（ＢＤ図）に示すように、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）から第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）までの時間がＷ２にほぼ等しく、かつ、第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）から第２番目の立ち上がり（時刻ｔ３）までの時間がＷ３を超えている。そこで、この場合には、第２番目の立ち下がり（時刻ｔ４）が、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が通過する第１の遮光面４のスリット１の後縁に対応し、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）が、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が通過する第２の遮光面５のスリット２の前縁に対応していると判断することができる。そして、図１１の（ｇ）は、本光走査ユニットが、時刻ｔ４を基準として時間Ｔ１２後にＢＤ１を示す信号を、また、時刻ｔ１を基準として時間Ｔ２１後にＢＤ２を示す信号を生成することを示している。
【００６４】
また、図１１の（ｈ）は、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が第１の遮光面４のスリット１を通過した時刻と、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が第２の遮光面５のスリット３を通過した時刻とが一部重なっていることを示しているが、この場合には、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング図（ＢＤ図）に示すように、第１番目の立ち下がり（時刻ｔ２）から第２番目の立ち上がり（時刻ｔ３）までの時間がＷ４にほぼ等しく、かつ、第２番目の立ち上がり（時刻ｔ３）から第２番目の立ち下がり（時刻ｔ４）までの時間がＷ１を超えている。そこで、この場合には、第２番目の立ち下がり（時刻ｔ４）が、ＢＤ１に係る走査光（第１の走査光）が通過する第１の遮光面４のスリット１の後縁に対応し、第１番目の立ち上がり（時刻ｔ１）が、ＢＤ２に係る走査光（第２の走査光）が通過する第２の遮光面５のスリット２の前縁に対応していると判断することができる。そして、図１１の（ｈ）は、本光走査ユニットが、時刻ｔ４を基準として時間Ｔ１２後にＢＤ１を示す信号を、また、時刻ｔ１を基準として時間Ｔ２１後にＢＤ２を示す信号を生成することを示している。
【００６５】
図１２及び図１３に、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される２つの走査光（第１の走査光及び第２の走査光）のうち、第１の走査光が第１の遮光面４を通過し、第２の走査光が第２の遮光面５を通過して、共に同一のＢＤセンサ６に入射される場合の、そのＢＤセンサ６の出力信号から、第１の遮光面４を通過する第１の走査光の走査における画像形成のための同期タイミングＢＤ１、及び、第２の遮光面５を通過する第２の走査光の走査における画像形成のための同期タイミングＢＤ２を生成する同期信号生成回路（以下、便宜上「ＢＤ同期信号生成回路」と記す）の詳細ブロック図を示す。
【００６６】
まず、図１２において、ＢＤセンサ６は、図９における第１の遮光面４又は第２の遮光面５のスリット１、２又は３を通過した走査光を受光し、その受光量に対応する電気量（電圧）を生成するものであり、その出力電圧は、光を受光しないときには低く、光を受光したときには高くなる。
【００６７】
波形整形回路７は、ＢＤセンサ６の出力電圧を、その高低における所定の閾値で２値化して、入力電圧（ＢＤセンサ６の出力電圧）が低いときには低電圧のデジタル信号“Ｌ”を、入力電圧が高いときには高電圧のデジタル信号“Ｈ”を出力する。従って、これらのデジタル信号は、ＢＤセンサ６の受光状態を示す。
【００６８】
ここで、波形整形回路７は、入力電圧の高低を２値化する閾値について、出力信号が“Ｌ”から“Ｈ”へ変化するときの値と、出力信号が“Ｈ”から“Ｌ”へ変化するときの値とが、互いに異なり、前者の値が後者の値に比べてより高い値となる、いわゆるヒステリシス特性を有する。
【００６９】
また、波形整形回路７は、このヒステリシス特性を有することに加え、又は、ヒステリシス特性を有する代わりに、上記したデジタル信号出力における“Ｈ”及び“Ｌ”の状態の相互の変化において、その持続する時間がＷ１未満である状態は変化した信号の状態とはみなさないデジタル処理（いわゆる、デジタル信号に対する積分処理）機能を有するものであってもよい。
【００７０】
以上の構成により、ＢＤセンサ６の出力電圧が低電圧から高電圧へ、又は高電圧から低電圧へ変化する際に、すなわち、走査光のスポットが各スリット１、２、３の縁に掛かっている際に生じやすい出力電圧の変化における変動を吸収して、いわゆる「ばたつき」のないデジタル信号を得ることができる。
【００７１】
同期化回路８は、Ｄ型フリップ・フロップであり、入力されるデジタル信号を、当該ＢＤ同期信号生成回路におけるデジタル回路処理のための動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）の信号波形における立ち上がりのタイミングでのみ取り込んで出力することにより、動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）に同期化させている。そして、当該ＢＤ同期信号生成回路において、同期化回路８以降の処理回路は、基本的にすべて、この動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）に同期して動作するようにされている（図１２及び図１３において、動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）の接続については図示を省略している）。
【００７２】
ここで、当該ＢＤ同期信号生成回路における動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）は、そのクロック周期が、デジタル画像形成における画素の電気的制御分解能に相当する時間に設定されている。すなわち、一般に、画像形成のための同期タイミングは、デジタル画像のラスタ同期を与えるものであり、その同期タイミングのラスタごとのずれは、デジタル画像を構成するラスタ間のずれとなって現れる。そのため、同期タイミングのラスタごとのずれは、少なくとも、デジタル画像である形成画像の解像度（光走査の方向における解像度）に相当する時間よりも短くする必要がある。そして、本実施の形態においては、動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）の周期が、形成画像の解像度に相当する時間の１６分の１に設定され、形成画像におけるラスタ間のずれは、最大でもその解像度の１６分の１となるようにされている。
【００７３】
微分回路９は、Ｄ型フリップ・フロップ及び排他的論理和回路からなり、同期化回路８の出力、すなわち、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号における、“Ｌ”から“Ｈ”への状態の変化又は“Ｈ”から“Ｌ”への状態の変化（そのタイミングが、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号における“Ｈ”又は“Ｌ”のエッジ（端）のタイミングに相当するので、それを「受光エッジ」と呼ぶ）があったときに、それらの状態の変化を捕らえて、その時に幅が動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）の周期に相当する時間のパルス（状態“Ｈ”）となるデジタル信号Ｅｇを出力する。
【００７４】
受光時間カウンタ１０は、カウントの動作（カウント値を１進める）を常時行い、微分回路９のパルス出力（「受光エッジパルス」と呼ぶ）があるごとにカウント値を０（ゼロ）にクリアするカウンタであり、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号における“Ｌ”又は“Ｈ”の状態の持続時間を、動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）の周期に相当する時間を単位として計測する。
【００７５】
比較器１１は、受光時間カウンタ１０の出力値（「受光時間カウント値」と呼ぶ）Ｐと、後述する第１のＲＯＭ１２及びＤ型フリップ・フロップ１３からなる第１のシーケンサから与えられる、時間についての所定の閾値（「時間閾値」と呼ぶ）Ｑとを比較して、それらの大小関係を示すデータを出力する。比較器１１におけるＰとＱの大小関係と出力との対応は、下記（表１）に掲げるとおりである。
【００７６】
【表１】
2006146177.tif 000003
【００７７】
ここで、時間閾値は、図９Ｂにおける時間Ｗ１を識別するための閾値に相当する時間ＷＴ０１、図９Ｂにおける時間Ｗ１と時間Ｗ２とを区別するための閾値に相当する時間ＷＴ１２、図９Ａ、Ｂにおける時間Ｗ２と時間Ｗ３とを区別するための閾値に相当する時間ＷＴ２３、図９Ａ、Ｂにおける時間Ｗ３と時間Ｗ４とを区別するための閾値に相当する時間ＷＴ３４、図９Ｂにおける時間Ｗ４を識別するための閾値に相当する時間ＷＴ４５、図９Ａ、Ｂにおける時間Ｗ３と時間Ｗ１もしくはＷ２とが連続したときの識別のための時間ＷＴ５６、又はそれ以上の時間であることを識別するための時間ＷＴ６７である。
【００７８】
本実施の形態において、ＷＴ０１、ＷＴ１２、ＷＴ２３、ＷＴ３４、ＷＴ４５、ＷＴ５６及びＷＴ６７は、下記（表２）に掲げる計算式によって得られる値となっている。
【００７９】
【表２】
2006146177.tif 000004
【００８０】
第１のＲＯＭ１２及びＤ型フリップ・フロップ１３は、いわゆる回路動作シーケンサとしての第１のシーケンサを構成し、比較器１１に対し、その比較器１１の出力が“Ｈ”（Ｐ≧Ｑ、すなわち、受光時間カウント値≧時間閾値を示す出力）になるごとに、時間閾値ＷＴ０１〜ＷＴ６７（Ｑ）を、順次（信号Ｓ３０．．３２がこの遷移状態を示す）更新して（遷移状態を１つ進めて）与える。そして、このシーケンス動作は、微分回路９から状態“Ｈ”のデジタル信号Ｅｇが出力されてから再度状態“Ｈ”のデジタル信号Ｅｇが出力されるまでの間、すなわち、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号における、“Ｌ”から“Ｈ”への状態の変化又は“Ｈ”から“Ｌ”への状態の変化があるまでの間（受光エッジ間）を一連のシーケンスとして、常時、繰返し行われる。
【００８１】
ここで、Ｄ型フリップ・フロップ１３は、第１のシーケンサにおいて、入力（第１のＲＯＭ１２へのアドレス入力）に対する処理結果（第１のＲＯＭ１２のデータ内容）を、当該ＢＤ同期信号生成回路におけるデジタル回路処理のための動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）に同期化して出力するためのものである。
【００８２】
また、第１のＲＯＭ１２は、比較器１１の出力（便宜的に「Ｐ≧Ｑ」と記す）、並びに、Ｅｇ、及び、Ｓ３０．．３２を、そのメモリ・アドレス情報ビットとする読出し専用メモリである。そして、第１のＲＯＭ１２に書き込まれているデータ、及び、第１のＲＯＭ１２から読み出されるデータは、下記（表３）に掲げるとおりである。
【００８３】
【表３】
2006146177.tif 000005
【００８４】
上記（表３）のデータ（出力）欄のＳ３０．．３２及びＱは、便宜上、Ｄ型フリップ・フロップ１３を通して出力される信号の名称を兼ねている。
【００８５】
また、上記（表３）のアドレス（入力）欄のＥｇ及びＰ≧Ｑは、いずれも、当該信号における“Ｈ”状態が“１”、“Ｌ”状態が“０”で記されている。また、Ｓ３０．．３２は、Ｓ３０、Ｓ３１及びＳ３２の３つの信号を、３ビット（Ｓ３０が最下位ビット、Ｓ３２が最上位ビット）の２進数を示すものとみなしたときの値（この値を「閾値時間コード（符号）」と呼ぶ。閾値時間コードと閾値時間との対応を、下記（表４）に示す）で記されている。尚、上記（表３）において、記号“−”は“０”又は“１”を、記号“ｘ”は任意の値を示している。
【００８６】
また、上記（表３）において、Ｑは、閾値時間を動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）の周期数で表した値であり、その情報ビット数は、値が最も大きい時間閾値（ＷＴ６７）と動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）との関係によって定められ、少なくとも、次の式によって求められる値を示すことができるビット数である。
【００８７】
ＷＴ６７ ÷ Ｃｌｏｃｋ周期
【００８８】
【表４】
2006146177.tif 000006
【００８９】
尚、本実施の形態においては、比較器１１及び第１のシーケンサにより、受光時間カウント値と時間閾値ＷＴ０１〜ＷＴ６７とを順次比較していく構成としているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。例えば、比較器を時間閾値の数だけ設け、受光時間カウント値と時間閾値ＷＴ０１〜ＷＴ６７のそれぞれとの比較を、互いに並列に行う構成としてもよい。その場合において、時間閾値ＷＴ０１〜ＷＴ６７は、それらの値が回路によってそれぞれ固定され、すなわち、該当するデジタル値がそれぞれ回路上で形成され、それぞれの比較器に入力される構成としてもよいが、当該ＢＤ同期信号生成回路の外部（例えば、画像形成装置のマイクロプロセッサなど）から与えられる構成としてもよい。時間閾値が外部から与えられる構成とすることにより、例えば、当該画像形成装置の動作モードに応じて走査光の走査速度を変えるなどの使用に対応させることができる。
【００９０】
第２のＲＯＭ１４及びＤ型フリップ・フロップ１５は、いわゆる回路動作シーケンサとしての第２のシーケンサを構成し、微分回路９から状態“Ｈ”のデジタル信号Ｅｇが出力されるたびに、すなわち、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号における、“Ｌ”から“Ｈ”への状態の変化又は“Ｈ”から“Ｌ”への状態の変化（受光エッジ）のたびに、その時の信号Ｓ３０．．３２の内容（その時の受光時間カウント値≧時間閾値の関係を満たす最大の時間閾値を示す）を取り込んで（内容は順に保持され、信号Ｓ１０．．２２がその保持されている内容を示す）、状態を遷移する（信号Ｓ１．．４がこの遷移状態を示す）。
【００９１】
そして、第２のシーケンサは、微分回路９から状態“Ｈ”のデジタル信号Ｅｇが出力されたとき、すなわち、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号における、“Ｌ”から“Ｈ”への状態の変化又は“Ｈ”から“Ｌ”への状態の変化があったとき（受光エッジが検出されたとき）、その時の信号Ｓ１０．．２２及び信号Ｓ３０．．３２（ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号における、“Ｈ”及び“Ｌ”の状態の各時間幅についての経緯に相当する）の内容が、ＢＤ１及びＢＤ２（画像形成のための同期タイミング）を決定する条件に合っていれば、信号Ｍ１及びＭ０、並びに、信号Ｎ１及びＮ０の内容（画像形成のための同期信号を生成する回路の別を示す）が確定されたことを示す信号Ｆｘを“Ｈ”にする。
【００９２】
ここで、信号１０．．１２及び信号２０．．２２（信号Ｓ１０．．２２）は、上記のとおり、それぞれ、信号Ｓ３０．．３２が取り込まれたものであり、それらの信号を、２進数を示すものとみなしたときの値（閾値時間コード）と閾値時間ＷＴ０１〜ＷＴ６７との対応は、いずれも上記（表４）に示すとおりである。
【００９３】
また、第２のＲＯＭ１４は、Ｓ１．．４、Ｓ１０．．２２、及び、Ｓ３０．．３２、並びに、Ｅｇを、そのメモリ・アドレス情報ビットとする読出し専用メモリである。そして、第２のＲＯＭ１４に書き込まれているデータ、及び、第２のＲＯＭ１４から読み出されるデータは、下記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）に掲げるとおりである。
【００９４】
【表５Ａ】
2006146177.tif 000007
【００９５】
【表５Ｂ】
2006146177.tif 000008
【００９６】
【表５Ｃ】
2006146177.tif 000009
【００９７】
上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）において、Ｓ１．．４は、信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４におけるそれぞれの“Ｈ”状態が“１”、“Ｌ”状態が“０”で記されたもの（いわゆる２進数表記であり、本文中では、２進数の末尾にｂを付けて記している）であり、記号“ｓ”は任意の状態を示している。
【００９８】
また、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）において、Ｓ１０．．１２、Ｓ２０．．２２及びＳ３０．．３２は、それぞれ３つの信号を、３ビット（Ｓ１０、Ｓ２０及びＳ３０が最下位ビット、Ｓ１２、Ｓ２２及びＳ３２が最上位ビット）の２進数を示すものとみなしたときの値（閾値時間コード（符号）に相当し、閾値時間コードと閾値時間との対応は、上記（表４）に示すとおりである）で記されている。尚、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）において、記号“ｘ”、“ｙ”及び“ｚ”は任意の値を示している。また、“３．．”その他の“．．”を伴う表記は、例えば３以上の値（整数）であることを表している。
【００９９】
そして、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）のデータ（出力）欄のＳ１０．．１２及びＳ２０．．２２における記号“ｘ”、“ｙ”及び“ｚ”は、当該行のアドレス（入力）欄における同一の記号に該当し、その該当する入力値が出力値となる。
【０１００】
また、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）のＥｇ、ＦＭ及びＦＮは、当該信号におけるそれぞれの“Ｈ”状態が“１”、“Ｌ”状態が“０”で記されている。そして、ＦＭの“１”は、ＢＤ１が、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号から検出され、出力できることを示し、ＦＮの“１”は、ＢＤ２が、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号から検出され、出力できることを示している。
【０１０１】
また、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）において、Ｍ０．．１及びＮ０．．１は、共に、２つの信号を、２ビット（Ｍ０及びＮ０が最下位ビット、Ｍ１及びＮ１が最上位ビット）の２進数を示すものとみなしたときの値（コード）であり、ニーモニック（記号）Ｍ１１、Ｍ２２、Ｍ３１、Ｍ４２、Ｎ１１、Ｎ３３及びＮ４２は、下記（表６）に示すタイミングを示すコード値である。
【０１０２】
【表６】
2006146177.tif 000010
【０１０３】
上記（表６）において、タイミング要素のトリガー時刻は、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号から検出された、画像形成のための同期タイミングＢＤ１又はＢＤ２を生成する基準となる時刻であり、同欄中の、ｔ１は、その検出の一連の過程における第１番目の受光エッジの検出時刻を、ｔ２は、第２番目の受光エッジの検出時刻を、ｔ３は、第３番目の受光エッジの検出時刻を、ｔ４は、第４番目の受光エッジの検出時刻をそれぞれ示している。そして、これらの記号ｔ１〜ｔ４は、図１０及び図１１中における記号と一致している。
【０１０４】
また、上記（表６）において、タイミング要素の遅延時間は、上記したトリガー時刻から同期タイミングＢＤ１又はＢＤ２までの時間を示し、同欄中の記号Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２及びＴ２３は、図１０及び図１１中における記号と一致している。
【０１０５】
また、上記（表６）の同期信号欄のＣ１１などの記号は、図１３のブロック図における信号（後述）を示している。
【０１０６】
次に、図１３において、論理積ゲート１６は、上記した同期タイミングにおけるトリガー時刻ｔ１を検出するためのものであり、第２のＲＯＭ１４（図１２）における信号Ｓ１が“Ｈ”（“１”）である遷移状態で、受光エッジを検出して、次段のＪＫ型フリップ・フロップ１７の出力を“Ｈ”にセットする。
【０１０７】
カウンタ１８は、上記した同期タイミングにおける遅延時間Ｔ１１を取るためのものであり、当該カウンタ１８には、動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）の周期を単位とする時間Ｔ１１（表６）に相当する値の補数が計数値として予めロードされている。そして、カウンタ１８は、ＪＫ型フリップ・フロップ１７の出力が“Ｈ”になると、その間、動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）の周期ごとに計数値を加算し、その計数値が“−１”になると、信号Ｃ１１を“Ｈ”にして、ＪＫ型フリップ・フロップ１７の出力を“Ｌ”にリセットする。これにより、加算の動作が停止される。
【０１０８】
ここで、カウンタ１８は、上記したように、トリガー時刻ｔ１で計数（加算）を開始し、遅延時間Ｔ１１後に信号Ｃ１１を“Ｈ”とすることにより、上記した同期タイミングＭ１１を生成する。この場合、信号Ｃ１１が同期タイミングＭ１１を示す同期信号である。
【０１０９】
論理積ゲート１６、ＪＫ型フリップ・フロップ１７及びカウンタ１８による構成と同様の構成により、上記（表６）に示されるＭ２２、Ｍ３１、Ｍ４２、Ｎ１１、Ｎ３３及びＮ４２の各タイミングが生成され、それらの各タイミングを示す同期信号Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ２１、Ｃ２３及びＣ２４が得られる。
【０１１０】
ラッチ１９は、信号ＦＭが“Ｈ”状態（ＢＤ１が、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号から検出され、出力できることを示す）の時の、同期タイミングを示し、第２のシーケンサから出力される信号Ｍ０．．１（Ｍ１１、Ｍ２２、Ｍ３１又はＭ４２のいずれか）を、信号ＦＭが“Ｌ”状態の間もラッチ（保持）する。
【０１１１】
データセレクタ２０は、上記のラッチされた信号に応じて、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３又はＣ１４のいずれか１つを選択し、それを信号ＢＤ１として出力する。
【０１１２】
同様に、ラッチ２１は、信号ＦＮが“Ｈ”状態（ＢＤ２が、ＢＤセンサ６の受光状態を示すデジタル信号から検出され、出力できることを示す）の時の、同期タイミングを示し、第２のシーケンサから出力される信号Ｎ０．．１（Ｎ１１、Ｎ３３又はＮ４２のいずれか）を、信号ＦＮが“Ｌ”状態の間もラッチ（保持）し、データセレクタ２２は、そのラッチされた信号に応じて、Ｃ２１、Ｃ２３又はＣ２４のいずれか１つを選択し、それを信号ＢＤ２として出力する。
【０１１３】
次に、以上のような構成のＢＤ同期信号生成回路における、ＢＤ同期信号生成の動作について説明する。
【０１１４】
本光走査ユニットにおいては、第１の走査光と第２の走査光とが同時にかつ非同期に走査されるので、それらの走査光を受光したＢＤセンサ６の出力信号のタイミングは、図１０及び図１１に示すような種々のものとなるが、ここでは、そのタイミングが図１０（ｆ）のようになる場合を例に挙げて、ＢＤ同期信号生成の動作を説明する。
【０１１５】
図１４に、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミングが図１０（ｆ）のようになる場合の、ＢＤ同期信号生成における主な信号のタイミングチャートを示す。
【０１１６】
図１４において、（ａ）は、動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）信号のタイミング図である。図１４中のすべての信号は、その状態が、この動作クロック信号のタイミング波形における立ち上がりに同期して変化する。
【０１１７】
ＢＤ同期信号生成回路は、まず、走査光を受光したＢＤセンサ６の出力信号を、波形整形回路７に入力し、波形整形回路７においていわゆるばたつきのないデジタル信号とした後、同期化回路８を通して、動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）信号（図１４（ａ））のタイミング波形における立ち上がりに同期化する。図１４において、（ｂ）は、その、ＢＤセンサ６の出力信号が波形整形されて、動作クロック信号に同期化された信号ＢＤのタイミング図である。
【０１１８】
そして、ＢＤ同期信号生成回路は、微分回路９において、動作クロック信号に同期化された信号ＢＤ（図１４（ｂ））の“Ｌ”から“Ｈ”への状態の変化又は“Ｈ”から“Ｌ”への状態の変化を捕らえ、受光エッジ信号Ｅｇとして、図１４（ｃ）に示すタイミングｔ１の受光エッジパルス（便宜上、「受光エッジパルスｔ１」と記す）を生成する。
【０１１９】
第１のシーケンサを構成している第１のＲＯＭ１２は、この受光エッジパルスｔ１を受けて、上記（表３）に示されているように、出力Ｓ３０．．３２の値を０（ゼロ）にクリアし、併せて、比較器１１の入力ポートＱに与えられる値（閾値時間に相当）をＷＴ０１にリセットし、続く次の動作クロックタイミングで（動作クロック（Ｃｌｏｃｋ）信号のタイミング波形における次の立ち上がり時に）、それらの値が、Ｄ型フリップ・フロップ１３を通して出力される。
【０１２０】
一方、受光時間カウンタ１０は、常時、動作クロックの周期ごとに、カウントの動作を行ってカウント値を更新しているが、受光エッジパルスｔ１を受けて、続く次の動作クロックタイミングで、比較器１１の入力ポートＰに与えられるカウント値を０（ゼロ）にクリアする。
【０１２１】
このとき、比較器１１は、入力ポートのＰの値（０）がＱの値（ＷＴ０１）よりも小さいので（Ｐ＜Ｑ）、上記（表１）に掲げられているように、“Ｌ”を出力する。
【０１２２】
その後、受光時間カウンタ１０は、動作クロックの周期ごとに、カウントの動作を行ってカウント値を更新していく。この間も、比較器１１は、この更新されたカウント値と、比較器１１の入力ポートＱに与えられている値（この説明におけるこの時点ではＷＴ０１）とを比較して、上記（表１）に掲げられた状態（この時点では引続き“Ｌ”）を出力する。
【０１２３】
このとき、第１のＲＯＭ１２は、入力［Ｅｇ，Ｐ≧Ｑ，Ｓ３０．．３２］の値が［０，０，０］となっており、従って、上記（表３）に掲げられているように、その入力に対する出力［Ｓ３０．．３２，Ｑ］の値が［０，ＷＴ０１］となり、Ｓ３０．．３２の値が０である状態を継続している。
【０１２４】
その後、受光時間カウンタ１０のカウント値がＷＴ０１になると、比較器１１は、入力ポートのＰの値とＱの値（ＷＴ０１）とが、この時、等しいので、上記（表１）に掲げられているように、“Ｈ”を出力する。それに伴って、第１のＲＯＭ１２は、入力［Ｅｇ，Ｐ≧Ｑ，Ｓ３０．．３２］の値が［０，１，０］となるので、上記（表３）に掲げられているように、その入力に対する出力［Ｓ３０．．３２，Ｑ］の値を［１，ＷＴ１２］とし、続く次の動作クロックタイミングで、Ｓ３０．．３２の値が１である状態へ遷移する。そして、比較器１１は、入力ポートＱに与えられる値がＷＴ１２となり、再び“Ｌ”を出力する。
【０１２５】
その後も、受光時間カウンタ１０は、動作クロックの周期ごとに、カウントの動作を行ってカウント値を更新し続け、やがて、カウント値がＷＴ１２になると、上記と同様に、比較器１１は、“Ｈ”を出力する。それに伴って、第１のＲＯＭ１２は、入力［Ｅｇ，Ｐ≧Ｑ，Ｓ３０．．３２］の値が［０，１，１］となるので、上記（表３）に掲げられているように、その入力に対する出力［Ｓ３０．．３２，Ｑ］の値を［２，ＷＴ２３］とし、続く次の動作クロックタイミングで、Ｓ３０．．３２の値が２である状態へ遷移する。
【０１２６】
さらにその後も、同様の動作を繰り返して、第１のシーケンサの出力Ｓ３０．．３２の値が３である状態へ遷移する。
【０１２７】
そして、この状態において、受光時間カウンタ１０が、動作クロックの周期ごとに、カウントの動作を行ってカウント値を更新し続けているときに、図１４の（ｃ）に示すタイミングｔ２の受光エッジパルスｔ２を受けると、第１のＲＯＭ１２は、入力［Ｅｇ，Ｐ≧Ｑ，Ｓ３０．．３２］の値が［１，０，２］となるので、上記（表３）に掲げられているように、その入力に対する出力［Ｓ３０．．３２，Ｑ］の値を［０，ＷＴ０１］とし、続く次の動作クロックタイミングで、Ｓ３０．．３２の値が０（ゼロ）である状態へ遷移する。併せて、第１のＲＯＭ１２は、比較器１１の入力ポートＱに与えられる値（閾値時間に相当）をＷＴ０１にリセットする。また、受光時間カウンタ１０は、比較器１１の入力ポートＰに与えられるカウント値を０（ゼロ）にクリアする。
【０１２８】
このとき、比較器１１は、入力ポートのＰの値（０）がＱの値（ＷＴ０１）よりも小さいので（Ｐ＜Ｑ）、上記（表１）に掲げられているように、“Ｌ”を出力する。
【０１２９】
一方、第２のＲＯＭ１４は、走査光の走査周期ごとに、ＢＤセンサ６が走査光を受光してから、画像形成のための同期タイミングＢＤ１又はＢＤ２が生成されるまでの一連の動作の後は、その最後の受光エッジパルスからの時間が閾値時間ＷＴ６７を超えた時点で、第１のＲＯＭ１２が出力するＳ３０．．３２の値が７となり、入力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｓ３０．．３２，Ｅｇ］の値が［ｓ，ｚ，ｙ，７，０］（ｓ，ｚ，ｙは任意の値）となるので、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）に掲げられているように、その入力に対する出力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｍ０．．１，ＦＭ，Ｎ０．．１，ＦＮ］の値を［１０００ｂ，０，０，０，０，０，０］とし、続く次の動作クロックタイミング以降、次の受光エッジパルスを受けるまでの間、その状態に留まっている。
【０１３０】
そして、第２のＲＯＭ１４は、続く受光エッジパルスｔ１を受けて、入力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｓ３０．．３２，Ｅｇ］の値が［１０００ｂ，ｚ，ｙ，ｘ，１］となるので、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）に掲げられているように、その入力に対する出力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｍ０．．１，ＦＭ，Ｎ０．．１，ＦＮ］の値を［０１００ｂ，０，０，０，０，０，０］とする。
【０１３１】
さらにその後、受光エッジパルスｔ２を受けたとき、本実施の形態においては、Ｓ３０．．３２の値が３であり（図１４（ｃ）、（ｆ）参照）、従って、第２のＲＯＭ１４は、入力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｓ３０．．３２，Ｅｇ］の値が［０１００ｂ，ｚ，ｙ，３，１］となるので、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）に掲げられているように、その入力に対する出力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｍ０．．１，ＦＭ，Ｎ０．．１，ＦＮ］の値を［００１０ｂ，ｙ，３，０，０，０，０］として、Ｓ２０．．２２の値を３とする。
【０１３２】
以上のような動作を繰り返して、受光エッジパルスｔ３を受けたとき、本実施の形態においては、受光エッジパルスｔ２から受光エッジパルスｔ３までの間隔の時間が間隔時間ＷＴ４５以上であり、従って、第２のＲＯＭ１４は、入力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｓ３０．．３２，Ｅｇ］の値が［００１０ｂ，ｚ，３，４，１］となるので、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）に掲げられているように、その入力に対する出力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｍ０．．１，ＦＭ，Ｎ０．．１，ＦＮ］の値を［０００１ｂ，３，４，０，０，０，０］とする。
【０１３３】
以上説明したように、第１のＲＯＭ１２は、受光エッジ間隔の時間を測るための動きをし、受光エッジのタイミングでの出力Ｓ３０．．３２の値が、直前の受光エッジ間隔の時間に対応するコード値を示している。一方、第２のＲＯＭ１４は、受光エッジのタイミングで、その測られた受光エッジ間隔の時間を取り込む動きをし、第１のＲＯＭ１２の出力Ｓ３０．．３２の値を第２のＲＯＭ１４の出力Ｓ２０．．２２の値とする。さらに、同じタイミングで第２のＲＯＭ１４の出力Ｓ２０．．２２の値（２つ前の出力Ｓ３０．．３２の値、すなわち、２つ前の受光エッジ間隔の時間に対応するコード値）を第２のＲＯＭ１４の出力Ｓ１０．．１２の値とする。
【０１３４】
そして、第２のＲＯＭ１４の出力Ｓ１０．．１２及びＳ２０．．２２の値は、それぞれ第２のＲＯＭ１４の入力Ｓ１０．．１２及びＳ２０．．２２の値として入力され、次の受光エッジのタイミングで第２のＲＯＭ１４に取り込まれる。
【０１３５】
同様の動作により、受光エッジパルスｔ４を受けたとき、本実施の形態においては、受光エッジパルスｔ３から受光エッジパルスｔ４までの間隔の時間が間隔時間ＷＴ１２以上であり、従って、第２のＲＯＭ１４は、入力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｓ３０．．３２，Ｅｇ］の値が［０００１ｂ，３，４，１，１］となるので、上記（表５Ａ）〜（表５Ｃ）に掲げられているように、その入力に対する出力［Ｓ１．．４，Ｓ１０．．１２，Ｓ２０．．２２，Ｍ０．．１，ＦＭ，Ｎ０．．１，ＦＮ］の値を［１０００ｂ，４，１，Ｍ１１，１，Ｎ３３，１］とし、これらの値（状態）は、続く次の動作クロックタイミングで、Ｄ型フリップ・フロップ１５から出力される。
【０１３６】
ここで、この時点は、図１０（ｆ）において▼印で示された時点である。
【０１３７】
そして、信号ＦＭの値（状態）が１であるので、信号Ｍ０．．１の値（Ｍ１１）がラッチ１９にセットされて、データセレクタ２０は、上記（表６）に掲げられているように、信号Ｃ１１を信号ＢＤ１として出力する。また、信号ＦＮの値（状態）も１であるので、信号Ｎ０．．１の値（Ｎ３３）がラッチ２１にセットされて、データセレクタ２２は、上記（表６）に掲げられているように、信号Ｃ２３を信号ＢＤ２として出力する。
【０１３８】
ここで、信号Ｃ１１は、信号Ｓ１が“Ｈ”の状態での受光エッジパルス、すなわち、受光エッジパルスｔ１の時刻から遅延時間Ｔ１１を経過した時に発生するパルス信号であり、そのパルスのタイミングは、図１０（ｆ）に示されるように、画像形成のための同期タイミングＢＤ１に相当する。また、信号Ｃ２３は、信号Ｓ３が“Ｈ”の状態での受光エッジパルス、すなわち、受光エッジパルスｔ３の時刻から遅延時間Ｔ２３を経過した時に発生するパルス信号であり、そのパルスのタイミングは、図１０（ｆ）に示されるように、画像形成のための同期タイミングＢＤ２に相当する。
【０１３９】
以上のように、本実施の形態によれば、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される２つの走査光を、共に同一のＢＤセンサ６に入射させる構成であっても、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング波形を解析することにより、それらの走査光を区別して、それぞれの走査光に対する画像形成のための同期信号を正しく生成することができる。
【０１４０】
尚、本実施の形態においては、２つの走査光を用いる場合を例に挙げて説明しているが、３つ以上の走査光を用いる場合であっても、本実施の形態の場合と同様に、開口の幅、開口の数、開口の間隔の組合せが互いに異なるスリットを有する３つ以上の遮光面を用いて、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング波形を解析することにより、それらの走査光を区別して、それぞれの走査光に対する画像形成のための同期信号を正しく生成することができる。
【０１４１】
また、本実施の形態においては、ＢＤセンサ６の出力信号のタイミング波形を解析するために、論理情報を電子回路で直接処理する方法を採用しているが、マイクロプロセッサなどを用いるものであっても、同様の処理方法でＢＤセンサ６の出力信号のタイミング波形を解析することができる。
【０１４２】
［第３の実施の形態］
本実施の形態の光走査ユニットは、上記第２の実施の形態のものと同様に、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される２つの走査光（第１の走査光及び第２の走査光）を射出する光源と、走査される光の走査線上に配置され、それらの走査光を受光する１つのＢＤセンサと、そのＢＤセンサの前面に配置され、第１の走査光に対する第１の遮光面、及び、第２の走査光に対する第２の遮光面を有する遮光板とを備えている。
【０１４３】
図１５Ａに、本実施の形態の光走査ユニットに用いられる第１及び第２の遮光面、並びに、走査光の走査方向における第１及び第２の遮光面のスリットの開口の幅とスリットを通過した走査光を受光するＢＤセンサの出力信号タイミングとの関係を示す。また、図１５Ｂに、同期用信号で駆動された第１の走査光を受光したときのＢＤセンサの出力信号（ＢＤ１）と、同じく同期用信号で駆動された第２の走査光を受光したときのＢＤセンサの出力信号（ＢＤ２）とを示す。尚、図１５Ａ中、２５は第１及び第２の遮光面に対する走査光の軌跡を示している。
【０１４４】
図１５Ａに示すように、第１及び第２の遮光面２４は、当該部分のみ光を通過させることのできるスリット２３を有している。このように、本実施の形態において、第１及び第２の走査光に対する各遮光面（第１及び第２の遮光面）は、その形状が共に同じものとなっているが、第１及び第２の遮光面の形状は異なっていてもよい。
【０１４５】
図１５Ａ、Ｂに示すように、第１の走査光及び第２の走査光を受光するＢＤ同期信号生成部において、ＢＤセンサ２６（図１６Ｂ参照）の出力信号ＢＤは、後述する同期用信号ＳＤ１で駆動された第１の走査光を受光したときには（ＢＤ１）のようになり、後述する同期用信号ＳＤ２で駆動された第２の走査光を受光したときには（ＢＤ２）のようになる。
【０１４６】
図１６に、本光走査ユニットにおけるＢＤ同期信号生成回路のブロック図を示す。図１６Ａは、本光走査ユニットの光源を駆動する回路のブロック図であり、図１６Ｂは、本光走査ユニットの走査光を受光する回路のブロック図である。尚、図１６Ａに示す本光走査ユニットの光源を駆動する回路は、第１及び第２の走査光のそれぞれに対して設けられている。
【０１４７】
まず、図１６Ａにおいて、本光走査ユニットを用いて形成しようとする画像の信号である画像信号ＶＤ及び後述する切換信号ＳＬは、本光走査ユニットの動作を制御する制御部（図示せず）から与えられる。
【０１４８】
同期用信号発生回路２７は、ＢＤ同期信号生成部において画像形成のための同期タイミング信号を生成するのに必要な信号である同期用信号ＳＤを発生させる。ここで、同期用信号ＳＤは、第１の走査光においては、周波数ｆ１（周期が１／ｆ１）でオン／オフを繰り返す信号（以下「ＳＤ１」と記す）、第２の走査光においては、周波数ｆ２（周期が１／ｆ２）でオン／オフを繰り返す信号（以下「ＳＤ２」と記す）であり、ｆ１とｆ２とは、いずれかが他の整数倍になることを避けた関係となっている。
【０１４９】
切換回路２８は、同期用信号発生回路２７からの同期用信号ＳＤ、又は、制御部からの画像信号ＶＤのいずれかを、切換信号ＳＬの状態に応じて選択し、後述する駆動回路２９の入力信号Ｄとする。
【０１５０】
駆動回路２９は、その入力された信号に従って本光走査ユニットの光源であるレーザ発光素子３０を電流駆動する。すなわち、レーザ発光素子３０は、電流が流れたときに光を発する。
【０１５１】
次に、図１６Ｂにおいて、ＢＤセンサ２６は、図１５Ａにおける第１及び第２の遮光面２４のスリット２３を通過した第１及び第２の走査光を受光する。ここで、第１及び第２の走査光は、レーザ発光素子３０からのレーザビームが図示しない走査手段によって走査されたものである。
【０１５２】
バンドパスフィルタ３２は、入力される信号ＢＤに対して、中心周波数がｆ１で所定の幅の周波数帯域以外の信号成分を遮断し、その周波数帯域の信号成分のみを通過させて出力する。バンドパスフィルタ３３は、中心周波数がｆ２で所定の幅の周波数帯域以外の信号成分を遮断し、その周波数帯域の信号成分のみを通過させて出力する。ここで、それぞれの帯域の幅は、他方の帯域の中心周波数を遮断することができ、これにより互いの中心周波数は弁別可能となっている。
【０１５３】
整流器３４及び積分器３５は、バンドパスフィルタ３２を通過した信号成分の大きさを得るための回路である。尚、積分器３５は、ここでは、積分した電荷（電圧）を所定の時定数で放電するものとなっている。
【０１５４】
比較器３６は、積分器３５の出力電圧Ｂ１と所定の電圧とを比較して、バンドパスフィルタ３２を通過した信号成分の大きさが所定の大きさを超えるものかどうかを示すデジタル信号ＢＤ１を出力する。
【０１５５】
バンドパスフィルタ３３を通過した信号成分についても、同様に、その大きさが所定の大きさを超えるものかどうかを示すデジタル信号ＢＤ２が比較器３７から出力される。
【０１５６】
次に、以上のような構成のＢＤ同期信号生成回路における、ＢＤ同期信号生成の動作について説明する。
【０１５７】
図１７に、ＢＤ同期信号生成における信号のタイミングチャートを示す。尚、図１７の（ａ）は、ＢＤセンサ２６の出力信号ＢＤにおける、（ＢＤ１）の状態と（ＢＤ２）の状態の時間的関係を説明するためのものである。
【０１５８】
制御部は、画像形成を行うに際して、画像形成を行う前に、まず、走査手段に対してレーザビームの走査を開始させる。このとき、切換信号ＳＬは、切換回路２８が同期用信号ＳＤを選択する状態となっており、従って、レーザ発光素子３０は、同期用信号ＳＤに対応して、その発光がオン／オフするものとなっている。そして、そのオン／オフの周波数は、第１の走査光においては同期用信号ＳＤ１によってｆ１であり、第２の走査光においては同期用信号ＳＤ２によってｆ２である。
【０１５９】
一方、それらの走査光を受光するＢＤ同期信号生成部において、ＢＤセンサ２６の出力信号ＢＤは、上記したように、同期用信号ＳＤ１で駆動された第１の走査光を受光したときには、図１５Ｂの（ＢＤ１）のようになり、同期用信号ＳＤ２で駆動された第２の走査光を受光したときには、図１５Ｂの（ＢＤ２）のようになる。
【０１６０】
ところで、第１の走査光と第２の走査光とは、同時にかつ非同期に走査されるので、図１７の（ａ）に示すように、（ＢＤ１）と（ＢＤ２）とが時間的に重なる状況も起こり得る。このとき、それらの走査光を受光したＢＤセンサ２６の出力信号ＢＤは、図１７の（ｂ）に示されるものとなる。ＢＤ同期信号生成の動作について、以下では、このような場合を例に挙げて説明する。
【０１６１】
ＢＤセンサ２６の出力信号ＢＤは、バンドパスフィルタ３２、整流器３４及び積分器３５を通ることにより、出力信号ＢＤに含まれる各周波数成分のうち周波数ｆ１を中心とした所定の帯域に含まれる成分のみについて、その電力量に相当する図１７の（ｂ）に示されるような電圧が積分器３５の出力信号Ｂ１として得られる。また、ＢＤセンサ２６の出力信号ＢＤは、バンドパスフィルタ３３、整流器及び積分器を通ることにより、出力信号ＢＤに含まれる各周波数成分のうち周波数ｆ２を中心とした所定の帯域に含まれる成分のみについて、その電力量に相当する図１７の（ｂ）に示されるような電圧が積分器の出力信号Ｂ２として得られる。
【０１６２】
そして、積分器の出力信号Ｂ１及びＢ２は、それぞれ、比較器３６又は３７で所定の電圧Ｖｒｅｆと比較され、図１７の（ｂ）に示されるようなデジタル信号ＢＤ１又はＢＤ２となる。
【０１６３】
図１７の（ｂ）に示されるデジタル信号ＢＤ１及びＢＤ２は、ＢＤセンサ２６の出力信号ＢＤにおける、第１の走査光による信号（ＢＤ１）又は第２の走査光による信号（ＢＤ２）の対応する信号に対して一定の時間的遅れ（ｔ１１、ｔ１２、ｔ２１、ｔ２２）を有するが、これらの遅れはそれぞれ殆ど変化しない。従って、図１７の（ｂ）に示されるデジタル信号ＢＤ１及びＢＤ２は、第１の走査光及び第２の走査光の各走査タイミングを示し、画像形成のための同期信号として使用することができる。
【０１６４】
このようにして生成された走査光ごとの同期信号ＢＤ１、ＢＤ２は、制御部に与えられ、当該制御部は、各同期信号ＢＤ１、ＢＤ２のタイミング（時刻・周期など）についての情報処理を行う。そして、制御部は、各同期信号ＢＤ１、ＢＤ２の周期が安定した後、各同期信号の周期ごとの発生時刻を予測して、各走査光の光源を駆動する回路（図１６Ａ）に対し、周期ごとに、その予測された発生時刻を含む前後の時間のみ同期用信号ＳＤによる発光となり、その他の時間は画像信号ＶＤによる発光となるような切換回路２８の切換えを行う。これにより、各同期信号ＢＤ１、ＢＤ２を生成させつつ、画像形成の対象である画像の信号ＶＤで光源を駆動させることができる。
【０１６５】
以上のように、本実施の形態によれば、それぞれが独立し、互いに非同期に走査される２つの走査光を、共に同一のＢＤセンサ２６に入射させる構成であっても、各走査光を互いに異なる同期用信号で変調してその変調信号を検出することにより、それらの走査光を区別して、それぞれの走査光に対する画像形成のための同期信号を正しく生成することができる。
【０１６６】
尚、本実施の形態においては、２つの走査光を用いる場合を例に挙げて説明しているが、３つ以上の走査光を用いる場合であっても、本実施の形態の場合と同様に、各走査光を互いに異なる同期用信号で変調してその変調信号を検出することにより、それらの走査光を区別して、それぞれの走査光に対する画像形成のための同期信号を正しく生成することができる。
【０１６７】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の光走査装置において、検出された同期信号がどちらの光学系からの信号であるかを判別する他の実施の形態について、図１８及び図１９を参照しながら説明する。尚、本実施の形態の光走査装置の全体構成は上記第１の実施の形態とほぼ同じであるため、本実施の形態の光走査装置においては、図１〜図３をも参照しながら説明する。
【０１６８】
図１８に、本実施の形態における光走査装置に用いられるスリット板を示す。図１８に示すように、スリット板２００は、１つのスリット２０１を有している。
【０１６９】
本実施の形態においては、ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータとして、回転原点を示す原点信号を出力するモータが使用されている。ポリゴンミラー１１３、２１３（図１〜図３参照）は、それぞれが搭載されているポリゴンモータの原点位置に対して、互いに位相が異なるように角度を違えて取り付けられている。本実施の形態の場合、その角度の差は、後述する図１９におけるｔ１とｔ２との差に相当する角度である。
【０１７０】
図１９に、本実施の形態の光走査装置における、ポリゴンモータ及びＢＤセンサ１２０（図１〜図３参照）からの信号のタイミングチャートを示す。
【０１７１】
図１９において、“Ｃｌｏｃｋ”はデジタル回路処理のための動作クロック、“Ｃｌｋ_ｍ”はポリゴンモータの回転制御用動作クロック、“Ｚ１”はポリゴンミラー１１３が搭載されているポリゴンモータの原点信号、“ＢＤ１”はポリゴンミラー１１３で偏向されたレーザビームがスリット板２００のスリット２０１を通過したときにＢＤセンサ１２０から出力される同期信号、“Ｚ２”はポリゴンミラー２１３が搭載されているポリゴンモータの原点信号、“ＢＤ２”はポリゴンミラー２１３で偏向されたレーザビームがスリット板２００のスリット２０１を通過したときにＢＤセンサ１２０から出力される同期信号である。
【０１７２】
原点信号Ｚ１及びＺ２が検出されると、図示しないカウンタ等の手段により、次にＢＤセンサ１２０からの同期信号が検出されるまでの時間が計測される。計測された時間がｔ１であれば、検出された同期信号は光学系１１（図２参照）の同期信号ＢＤ１であると判別され、計測された時間がｔ２であれば、検出された同期信号は光学系２１（図２参照）の同期信号ＢＤ２であると判別される。
【０１７３】
一般的なポリゴンモータの場合、回転制御用動作クロックＣｌｋ_ｍに対して常に同じ位相で回転するため、原点位置に対する位相が等しければ、回転制御用動作クロックＣｌｋ_ｍと原点信号Ｚ１、Ｚ２の位相は等しくなる（図１９において、ｔ３＝ｔ４となる）。従って、ポリゴンミラー１１３、２１３を、ｔ２−ｔ１（ｔ２＞ｔ１の場合）が回転制御用動作クロックＣｌｋ_ｍの周期の整数倍とならないように取り付けておけば、同期信号ＢＤ１と同期信号ＢＤ２とが同時に検出されることはなく、検出された同期信号がどちらの光学系（光学系１１又は光学系２１）からの信号であるかを常に判別することができる。
【０１７４】
［第５の実施の形態］
次に、光走査装置を備えた画像形成装置について、図２０を参照しながら説明する。図２０は本実施の形態における画像形成装置の内部構成を示す正面図である。
【０１７５】
図２０に示すように、画像形成装置５０のケーシング５１の内部には、上記第１の実施の形態の光走査装置１（図３参照）が設けられている。また、ケーシング５１の内部には、光走査装置１のレーザビームの走査方向に延びる円筒状の回転可能な感光体ドラム１１６、１１７、２１６、２１７と、内部にそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが収納され、対応する感光体ドラム１１６、１１７、２１６、２１７の外周面（被走査面）にそれぞれ異なる色のトナーを供給して付着させる現像器５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋと、感光体ドラム１１６、１１７、２１６、２１７の外周面にそれぞれ形成された各色のトナー像が順次重ね合わされながら転写される中間転写ベルト５５と、中間転写ベルト５５上に転写されたトナー像を、記録材としての記録用紙に再転写する転写手段としての転写帯電器５４と、記録用紙に再転写されたトナー像を定着する定着装置５６と、給紙カセット５７とが設けられている。
【０１７６】
本実施の形態の画像形成装置５０によれば、上記第１の実施の形態の光走査装置１を備えていることにより、コストを低減しながら振動の抑制を図ることのできる画像形成装置を実現することができる。そして、光走査装置１を備えた画像形成装置は、レーザビームプリンタ、レーザファクシミリ、デジタル複写機などの各種の画像形成装置として利用することができる。
【０１７７】
尚、検出された同期信号がどちらの光学系からの信号であるかを判別する方法としては、上記第４の実施の形態で説明した方法を採用してもよい。
【０１７８】
また、本実施の形態においては、光走査装置として上記第１の実施の形態の光走査装置１を用いているが、上記第２又は第３の実施の形態のいずれかの構成を併用すれば、複数の走査光を区別して、それぞれの走査光に対する画像形成のための同期信号を正しく生成することができるので、画質の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
以上のように、本発明の光走査装置によれば、装置の簡素化と振動の低減との両立を図ることができる。従って、本発明の光走査装置は、コストの低減と振動の抑制が望まれるレーザビームプリンタ、レーザファクシミリ、デジタル複写機等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光走査装置の要部を示す斜視図
【図２】本発明の第１の実施の形態における光走査装置を示す平面図
【図３】本発明の第１の実施の形態における光走査装置を示す正面図
【図４】本発明の第１の実施の形態における光走査装置の第１結像光学系を示す斜視図
【図５】本発明の第１の実施の形態における光走査装置に用いられるスリット板を示す斜視図
【図６Ａ】本発明の第１の実施の形態における光走査装置の、スリットの開口の幅ｄ１に対応する幅の同期信号のタイミングチャート
【図６Ｂ】本発明の第１の実施の形態における光走査装置の、スリットの開口の幅ｄ１に対応する幅の同期信号とスリットの開口の幅ｄ２に対応する幅の同期信号のタイミングチャート
【図７】本発明の第１の実施の形態における光走査装置に用いられるスリット板の他の例を示す斜視図
【図８Ａ】本発明の第１の実施の形態における光走査装置の、スリットの開口の数が１個の場合に対応する数の同期信号のタイミングチャート
【図８Ｂ】本発明の第１の実施の形態における光走査装置の、スリットの開口の数が１個の場合に対応する数の同期信号とスリットの開口の数が２個の場合に対応する数の同期信号のタイミングチャート
【図９Ａ】本発明の第２の実施の形態の光走査ユニットに用いられる第１の遮光面、並びに、第１の走査光の走査方向における第１の遮光面のスリットの開口の幅とスリットを通過した第１の走査光を受光するＢＤセンサの出力信号タイミングとの関係を示す図
【図９Ｂ】本発明の第２の実施の形態の光走査ユニットに用いられる第２の遮光面、並びに、第２の走査光の走査方向における第２の遮光面のスリットの開口の幅及び開口の間隔とスリットを通過した第２の走査光を受光するＢＤセンサの出力信号タイミングとの関係を示す図
【図１０】本発明の第２の実施の形態における、ＢＤセンサの出力信号タイミングの代表的な例と、そのときの、それぞれの走査光の走査における画像形成のための同期タイミングとして光走査ユニットが出力する信号のタイミングとを示すタイミングチャート
【図１１】本発明の第２の実施の形態における、ＢＤセンサの出力信号タイミングの他の代表的な例と、そのときの、それぞれの走査光の走査における画像形成のための同期タイミングとして光走査ユニットが出力する信号のタイミングとを示すタイミングチャート
【図１２】本発明の第２の実施の形態における、ＢＤセンサの出力信号から、第１の遮光面を通過する第１の走査光の走査における画像形成のための同期タイミングＢＤ１、及び、第２の遮光面を通過する第２の走査光の走査における画像形成のための同期タイミングＢＤ２を生成する同期信号生成回路の一部を示す詳細ブロック図
【図１３】本発明の第２の実施の形態における、ＢＤセンサの出力信号から、第１の遮光面を通過する第１の走査光の走査における画像形成のための同期タイミングＢＤ１、及び、第２の遮光面を通過する第２の走査光の走査における画像形成のための同期タイミングＢＤ２を生成する同期信号生成回路の他の一部を示す詳細ブロック図
【図１４】本発明の第２の実施の形態の、ＢＤ同期信号生成における主な信号のタイミングチャート
【図１５Ａ】本発明の第３の実施の形態の光走査ユニットに用いられる第１及び第２の遮光面、並びに、走査光の走査方向における第１及び第２の遮光面のスリットの開口の幅とスリットを通過した走査光を受光するＢＤセンサの出力信号タイミングとの関係を示す図
【図１５Ｂ】本発明の第３の実施の形態における、同期用信号ＳＤ１で駆動された第１の走査光を受光したときのＢＤセンサの出力信号（ＢＤ１）と、同期用信号ＳＤ２で駆動された第２の走査光を受光したときのＢＤセンサの出力信号（ＢＤ２）とを示す図
【図１６Ａ】本発明の第３の実施の形態における光走査ユニットの光源を駆動する回路のブロック図
【図１６Ｂ】本発明の第３の実施の形態における光走査ユニットの走査光を受光する回路のブロック図
【図１７】本発明の第３の実施の形態の、ＢＤ同期信号生成における信号のタイミングチャート
【図１８】本発明の第４の実施の形態における光走査装置に用いられるスリット板を示す斜視図
【図１９】本発明の第４の実施の形態の光走査装置における、ポリゴンモータ及びＢＤセンサからの信号のタイミングチャート
【図２０】本発明の第５の実施の形態における画像形成装置の内部構成を示す正面図
【符号の説明】
【０１８１】
１  光走査装置
２  筐体
４  第１の遮光面
５  第２の遮光面
６、１２０  ＢＤセンサ（同期センサ）
１、２、３、１２１、２２１  スリット
１１、２１  光学系
１０１、１０２、２０１、２０２  光源ブロック
１０３、１０４、２０３、２０４  半導体レーザ
１０５、１０６、２０５、２０６  レーザ駆動基板
１０７、１０８、２０７、２０８  コリメータレンズ
１０９、１１０、２０９、２１０  平凸シリンドリカルレンズ
１１１、１１２、２１１、２１２  ｆθレンズ
１１３、２１３  ポリゴンミラー
１１４、１１５、２１４、２１５  折り返しミラー
１１６、１１７、２１６、２１７  感光体ドラム
１２３  ＢＤセンサレンズ
１２５  スリット板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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